自动化系统应用于220kV智能变电站的设计方案

丁敬雷++梁雯

摘 要 随着科学技术不断的进步，变电站的发展也越来越趋于智能化。本文主要研究的是在220kV智能变电站当中，对自动化系统的设计方案进行分析。

【关键词】220kV智能变电站 设计方案 自动化系统

1 自动化系统结构分析

自动化系统主要是由哪幾个方面构成的呢？据调查可知，220kV智能变电站的基础是IEC61850标准，该变电站所采用的设备均为智能化一次设备（智能化一次设备指的是：开关设备、IED以及状态监测）和网络化二次设备。因此，自动化系统是由全站信息数字化、通信平台网络化和信息共享标准化所构成的。下面，我们在根据IEC61850标准的变电站模型来对其进行分析。

根据图1，我们可以知道，智能变电站系统是由站控层、间隔层以及过程层所组成的。其中站控层由工作站、GPS以及远动站这三部分所构成的，间隔层则是由保护、测控和其他这三部分所构成的，过程层则是由智能单元以及电子式互感器所构成。这几个部分也是自动化系统配置的主要内容，接下里我们将分别从这三部分对其进行分析。

2 自动化系统配置

2.1 站控层

上文中就有提到，站控层当中主要包括了工作站、GPS以及远动站这三部分的设备。在220kV智能变电站当中，站控层中的监控主机、远东站这两方面的设备应该进行双套配置。目前，依旧我国现有的技术，智能变电站均为无人值班式的变电站。因此，操作员的工作站和工程师的工作台可以不用单独设置而是和监控主机进行结合，用一个工作台来满足这三方面的需求。

将自动化系统应用在220kV智能变电站当中，其主要是需要实现网络数据共享。因此，在站控层这一部分，将三部分的设备全部集合在一起，监控、操作员以及工程师之间的数据都可以实现共享。

2.2 保护、测控功能进行一体化配置

保护以及测控功能是属于间隔层当中的构成部分，在自动化系统当中，所需要实现的就是将这两部分的装置技术进行一体化的配置。正如我们所知，在常规的变电站当中，保护和测控这两方面的装置是分开进行配置的，其主要是因为：

（1）保护和测控这两个装置在功能需求方面就很不同；

（2）保护和测控这两方面的装置在硬件的处理能力上也是不同的；

（3）保护和测控这两方面的装置体积以及接线上也是不同的。

因此，在常规的变电站当中，这两个功能的装置才会进行独立配置。

那么在自动化系统当中，是通过如何的设计，才将这两方面的装置进行一体化的呢？在智能变电站当中，由于其可以通过过程层来进行合并单元、智能终端，由此也就实现了开关量和模拟量的数字化，这样保护和测控就可以通过网络共享这一功能来获得这一些开关和模拟的数字量，这样也就不需要像过去一样进行复杂的二次接线，由此也就解决了接线和装置体积方面的不同。

再就是对保护以及测控功能的CPU进行独立配置。保护和测控这两方面的CPU处理内容都是不同的，保护装置的CPU主要是处理保护逻辑的运算，而测控则是对遥测以及遥信的数据进行处理。这也就是其硬件在处理能力上的不同，将这两方面的CPU进行独立化，就可以利用数字化技术来实现保护、测控功能的一体化配置。

2.3 双测控信息处理

220kV在线路方面的要求是线路保护双重化，那么当220kV使用了保护测控一体化装置的时候，为了满足220kV在这一方面的要求，这也就需要将其一体化的装置进行双套配置，不管是采样值还是GOOSE，都需要进行双套采集，这也就是双套测控功能。

那么当双套测控功能存在了。自动化系统首先所需要做的是什么呢？其首先需要将所有的数据进行分类、组织，然后再为双套测控选择适当的切换方式，最后就是需要确定好其控制命令。

关于数据分类方面，所谓的分类其实也就是将双套测控装置当中的数据划分为冗余数据和非冗余数据。将这两类分类好也就可以实现将设备的虚点数据在原始数据当中获取。

关于双测控切换方式的选择方面，这方面主要是为了能够让切换工作能够在双方面进行，也就是说其能够在站端进行，也可以在集控端进行。其中站端进行是针对有人操控的，集控端进行则是针对无人操控的。而切换方式则是由手动和自动两种，这可以根据实际情况来进行选择。

最后就是控制命令来进行传输方面，这方面所指的是当操作端发来命令的时候，在经过了站控层的监控验证之后，然后在根据映射关系来找到提供主要数据的源头，并对此进行运输。

3 结束语

综上所述，本文主要通过对自动化系统的结构以及配置进行分析，由此来看自动化系统在220kV智能变电站的设计方案。在变电站建设当中，智能变电站使其工作内容当中的重点，加强对自动化系统在220kV智能变电站当中的应用，是能够扩大智能变电站安全可靠运行的可能的。

参考文献

[1]左利.220kV智能变电站监控系统优化研究[D].长沙：长沙理工大学，2014.

[2]段培明，许美娜，石磊，李东升，王晓丹.220kV智能变电站设计存在的问题及优化分析[J].科技展望，2014（19）：101.

[3]袁渝蓉.220kV智能变电站继电保护调试关键问题及对策分析[J].中国高新技术企业，2015（36）：129-130.

作者单位

1.南京南瑞继保电气有限公司 江苏省南京市 210000

2.江苏海能电力设计咨询有限责任公司 江苏省南京市 210000